一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法，包括：对电力通信系统的性能指标数据进行预处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量；将每个指标向量的局部密度与极端距离的乘积进行降序排列，选取前预设个数的指标向量作为每个类簇的中心点，并将剩余的指标向量根据相对距离划分至对应的类簇中进行聚类；确定每个类簇内的多个指标向量代表，并选取代表向量；将每个类簇内的代表向量和增量仿真性能指标数据进行结合，形成新的待聚样本集，并根据增量仿真性能指标数据和代表向量之间的相对距离进行重新聚类，对代表向量进行更新；根据重新聚类后更新的代表向量利用电力通信系统的网络性能增量优化评估方法进行评估。

An Incremental Performance Evaluation Method and System for Power Communication System Simulation

The invention discloses a network performance incremental optimization evaluation method for power communication system simulation, which includes: preprocessing the performance index data of power communication system, obtaining the index vector corresponding to each performance index data, and descending the product of local density and extreme distance of each index vector. The index vectors of pre-preset number are selected as the central points of each cluster, and the remaining index vectors are divided into corresponding clusters according to the relative distance to cluster; multiple index vectors in each cluster are determined and representative vectors are selected; the representative vectors in each cluster and the incremental simulation performance indicators are selected. According to the combination of the data, a new set of samples is formed, and the representative vectors are updated according to the relative distance between the incremental simulation performance index data and the representative vectors. According to the updated representative vectors after the re-clustering, the incremental performance evaluation method of power communication system is used to evaluate the network performance.

【技术实现步骤摘要】
一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法及系统
本专利技术涉及通信网络性能评估
，并且更具体地，涉及一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法及系统。
技术介绍
电力通信网是现代电力系统不可缺少的重要组成部分，是现代电网安全稳定运行的三大支柱之一。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前，它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础；是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段；是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求，实现电力通信网的性能指标评估，对提高电力通信网建设水平具有重要意义。然而，随着我国电力规模的扩大和电力信息化建设的高速发展，海量数据的产生也给传输和存储造成了很大负担。同时，随着电力系统广域测量、广域控制和保护、故障录波和电能质量监测等技术的迅速发展，它们采集和产生的大量数据需要由电力通信网传送到上级管理中心。当前，学术界已经提出了一些电力通信网的性能指标评估方法，但是仍然存在很多问题需要解决，主要体现在：(1)网络仿真具有大规模性、交互性、动态性、耗时长等特点，其在仿真的过程中会产生大量的性能指标数据；(2)各节点及链路间会定期统计各种指标数据，海量的数据给性能在线实时评估带来了挑战；(3)传统性能评估对象的指标数据往往是一维向量，利用层次分析法等计算指标体系的权重分配，然后计算性能指标的加权平均值作为性能评估的量化；网络仿真的指标数据是二维向量(每个指标都是时间序列)，因此评估的计算复杂度和存储量提高了多(采样次数)倍。因此，需要一种面向电力通信网仿真的性能增量优化评估方法，以解决如何针对海量仿真数据对电力通信网仿真的性能增量进行优化评估的问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法及系统，以解决如何对面向电力通信网仿真的性能增量进行优化评估的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法，其特征在于，所述方法包括：对电力通信系统的性能指标数据进行预处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量；将每个指标向量的局部密度与极端距离的乘积进行降序排列，选取前预设个数的指标向量作为每个类簇的中心点，并将剩余的指标向量根据相对距离划分至对应的类簇中进行聚类；确定每个类簇内的多个指标向量代表，并从所述每个类簇内多个指标向量代表中选取代表向量，以用于体现对应的类簇的密度分布特征；将每个类簇内的代表向量和增量仿真性能指标数据进行结合，形成新的待聚样本集，并根据增量仿真性能指标数据和代表向量之间的相对距离进行重新聚类，对代表向量进行更新；根据重新聚类后更新的代表向量利用电力通信系统的网络性能增量优化评估方法进行评估。优选地，其中所述对电力通信系统的性能指标数据进行预处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量，包括：对电力通信系统的性能指标数据进行归一化以及去除量纲处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量。优选地，其中所述每个指标性能指标数据对应的指标向量的描述参数包括：采样时刻、发送节点ID和接受节点ID；所述性能指标数据包括：业务延时数据、时延抖动数据、丢包率数据和链路利用率数据。优选地，其中根据指标向量之间的相对距离小于截断距离的指标向量的个数计算每个指标向量的局部密度；若当前指标向量不具备最大的局部密度，则计算比当前指标向量的局部密度大且距离最近的指标向量与当前指标向量之间的距离作为两个指标向量之间的极端距离；若当前指标向量具备最大的局部密度，则计算当前指标向量与其他指标向量的最大距离作为极端距离。优选地，其中所述方法还包括：在确定每个类簇内的多个指标向量代表前，剔除相对离散的干扰的指标向量。优选地，其中采用自上而下的层次聚类方法进行聚类，将同一时刻的每个虚拟节点作为一个类，并根据相似度确定同类虚拟节点，形成一个包含多个虚拟节点的类簇。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估系统，其特征在于，所述系统包括：指标向量获取单元，用于对电力通信系统的性能指标数据进行预处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量；聚类单元，用于将每个指标向量的局部密度与极端距离的乘积进行降序排列，选取前预设个数的指标向量作为每个类簇的中心点，并将剩余的指标向量根据相对距离划分至对应的类簇中进行聚类；代表向量选取单元，用于确定每个类簇内的多个指标向量代表，并从所述每个类簇内多个指标向量代表中选取代表向量，以用于体现对应的类簇的密度分布特征；代表向量更新单元，用于将每个类簇内的代表向量和增量仿真性能指标数据进行结合，形成新的待聚样本集，并根据增量仿真性能指标数据和代表向量之间的相对距离进行重新聚类，对代表向量进行更新；评估单元，用于根据重新聚类后更新的代表向量利用电力通信系统的网络性能增量优化评估方法进行评估。优选地，其中所述指标向量获取单元，对电力通信系统的性能指标数据进行预处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量，包括：对电力通信系统的性能指标数据进行归一化以及去除量纲处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量。优选地，其中所述每个指标性能指标数据对应的指标向量的描述参数包括：采样时刻、发送节点ID和接受节点ID；所述性能指标数据包括：业务延时数据、时延抖动数据、丢包率数据和链路利用率数据。优选地，其中在所述聚类单元，根据指标向量之间的相对距离小于截断距离的指标向量的个数计算每个指标向量的局部密度；若当前指标向量不具备最大的局部密度，则计算比当前指标向量的局部密度大且距离最近的指标向量与当前指标向量之间的距离作为两个指标向量之间的极端距离；若当前指标向量具备最大的局部密度，则计算当前指标向量与其他指标向量的最大距离作为极端距离。优选地，其中所述系统还包括：指标向量预处理单元，用于在确定每个类簇内的多个指标向量代表前，剔除相对离散的干扰的指标向量。优选地，其中采用自上而下的层次聚类系统进行聚类，将同一时刻的每个虚拟节点作为一个类，并根据相似度确定同类虚拟节点，形成一个包含多个虚拟节点的类簇。本专利技术提供了一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法及系统，将节点网络各层的性能指标数据预处理成指标向量；根据指标向量之间的局部密度与极端距离的乘积进行初始化聚类；从每个类簇内的多个指标向量代表中选取代表向量，以用于体现对应的类簇的密度分布特征；将每个类簇内的代表向量和增量仿真性能指标数据进行结合，形成新的待聚样本集，并重新聚类，对代表向量进行更新；根据重新聚类后的类簇代表向量指标进行评估。本专利技术利用电力通信系统的网络性能增量优化评估方法根据重新聚类后类簇的代表向量进行评估，解决了海量仿真数据在线评估带来的影响，提高了电力通信仿真系统数据存储和效率传输问题，提高了评估效率及聚类精度，在针对电力通信网的仿真性能评估中，性能评估指标聚类效率提高了37％，仿真次数减少了50％。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法100的流程图；以及图2为根据本专利技术实施方式的向电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法，其特征在于，所述方法包括：对电力通信系统的性能指标数据进行预处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量；将每个指标向量的局部密度与极端距离的乘积进行降序排列，选取前预设个数的指标向量作为每个类簇的中心点，并将剩余的指标向量根据相对距离划分至对应的类簇中进行聚类；确定每个类簇内的多个指标向量代表，并从所述每个类簇内多个指标向量代表中选取代表向量，以用于体现对应的类簇的密度分布特征；将每个类簇内的代表向量和增量仿真性能指标数据进行结合，形成新的待聚样本集，并根据增量仿真性能指标数据和代表向量之间的相对距离进行重新聚类，对代表向量进行更新；根据重新聚类后更新的代表向量利用电力通信系统的网络性能增量优化评估方法进行评估。根据重新聚类后更新的代表向量利用电力通信系统的网络性能增量优化评估方法进行评估。

【技术特征摘要】
1.一种面向电力通信系统仿真的网络性能增量优化评估方法，其特征在于，所述方法包括：对电力通信系统的性能指标数据进行预处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量；将每个指标向量的局部密度与极端距离的乘积进行降序排列，选取前预设个数的指标向量作为每个类簇的中心点，并将剩余的指标向量根据相对距离划分至对应的类簇中进行聚类；确定每个类簇内的多个指标向量代表，并从所述每个类簇内多个指标向量代表中选取代表向量，以用于体现对应的类簇的密度分布特征；将每个类簇内的代表向量和增量仿真性能指标数据进行结合，形成新的待聚样本集，并根据增量仿真性能指标数据和代表向量之间的相对距离进行重新聚类，对代表向量进行更新；根据重新聚类后更新的代表向量利用电力通信系统的网络性能增量优化评估方法进行评估。根据重新聚类后更新的代表向量利用电力通信系统的网络性能增量优化评估方法进行评估。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电力通信系统的性能指标数据进行预处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量，包括：对电力通信系统的性能指标数据进行归一化以及去除量纲处理，获取每个性能指标数据对应的指标向量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个指标性能指标数据对应的指标向量的描述参数包括：采样时刻、发送节点ID和接受节点ID；所述性能指标数据包括：业务延时数据、时延抖动数据、丢包率数据和链路利用率数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据指标向量之间的相对距离小于截断距离的指标向量的个数计算每个指标向量的局部密度；若当前指标向量不具备最大的局部密度，则计算比当前指标向量的局部密度大且距离最近的指标向量与当前指标向量之间的距离作为两个指标向量之间的极端距离；若当前指标向量具备最大的局部密度，则计算当前指标向量与其他指标向量的最大距离作为极端距离。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在确定每个类簇内的多个指标向量代表前，剔除相对离散的干扰的指标向量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用自上而下的层次聚类方法进行聚类，将同一时刻的每个虚拟节点作为一个类，并根据相似度确定同类虚拟节点，形成一个包含多个虚拟节点的类簇。7.一种面向电力通信系统仿真的网络性能...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈相舟，丁慧霞，汪洋，张庚，崔建华，甄妮，王智慧，梁馨予，高凯强，元梦莹，赵百捷，任一丹，薛俏，何潇，薛佳睿，赵永柱，杨储华，王志强，金燊，于蒙，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网陕西省电力公司信息通信公司，国网冀北电力有限公司信息通信分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11